Borna66
07-16-2009, 01:14 AM
واكنش يون هاي حاصل از تفكيك نمك با آب و تشكيل محلول اسيدي و يا بازي را هيدروليز يا آبكافت مي نامند .
آبپوشي ، احاطه يون ها توسط مولكول هاي آب است .
آبكافت بيشتر جنبه شيمياي ولي آبپوشي بيشتر جنبه فيزيكي دارد .
نكته 1: بازهاي مزدوج اسيدهاي ضعيف آبكافت مي شوند و محلول آنها خاصيت قليايي دارد .
هر چه اسيد ضعيف تر باشد باز مزدوج آن بيشتر آبكافت مي شود و باز قوي تري است .
نكته 2 : بازهاي مزدوج اسيدهاي قوي آبكافت نمي شوند يعني اگر آن ها را وارد آب كنيم آب را جذب نكرده و محلول خاصيت قليايي پيدا نمي كند .
نكته 3: اسيدهاي مزدوج بازهاي ضعيف آبكافت مي شوند و محلول آنها خاصيت اسيدي دارد.
براي توضيح بيشتر مي توان گفت باز يا اسيدي كه ضعيف است يعني كم تفكيك مي شود و بيشتر تمايل دارد به فرم اوليه خود باقي بماند (فرم خنثي )
در حالي كه اسيدها يا بازهاي قوي تمايل دارند یوينده شده و در محلول به صورت يون موجود باشند .
نكته 4 : اسيدهاي مزدوج بازهاي قوي آبكافت نمي شوند .
هر چه بازي ضعيف تر باشد ، اسيد مزدوج آن بيشتر آبكافت مي شود .
آبکافت نمک ها
نمك ها هميشه از واكنش خنثي شدن اسيدها با بازها به وجود مي آيند . اما نمك حاصل از فرايند خنثي شدن همواره خنثی نيست به اين صورت كه :
اگر نمكي از واكنش يك اسيد قوي و يك باز قوي يا واكنش يك اسيد ضعيف و باز ضعيف به وجود آمده باشد نمك خنثي است در نتیجه PH محلول آنها در حدود 7 است .
اگر نمكي از واكنش اسيد قوي با باز ضعيف توليد شود ، نمك اسيدي است و محلول آن PH كمتر از 7 دارد .
اگر نمكي از واكنش اسيد ضعيف با باز قوي حاصل شود ، نمك بازي است و PH محلول آن بيشتر از 7 است .
در فرايند آبكافت يونهاي چند بار مثبت فقط مرحله اول به ميزان قابل توجهي صورت مي گيرد و آبكافت مراحل بعدي به قدري كم است كه مي توان از آن صرف نظر كرد.
----------
نگاه کلی
ادامه حیات در موجودات وابسته به آب است که فراوانترین ماده در بافتهای گیاهی و حیوانی و دنیای اطراف ما میباشد. بیش از 80 درصد سطح زمین را آب پوشانده است که به صورت آب نسبتا خالص در رودخانه و دریاچه‌ها و محلول رقیق نمک در اقیانوسها و به صورت جامد تقریبا خالص در دشتهای برف و رودخانه‌های یخی و پهنه‌های یخی قطبی وجود دارد. خواص غیر عادی آب اثر عمیقی بر ماهیت محیط زیست دارد.
بالا بودن گرمای ویژه آب از تغییرات زیاد دمای سطح زمین جلوگیری می‌کند. حجم عظیم آب در اقیانوسها و دریاها گرمای خورشید را در طول روز جذب کرده و بدون تغییر دمای قابل ملاحظه‌ای آن را شب به اتمسفر بر می‌گردانند. در روی کره ماه که آب وجود ندارد و سطح آن صخره‌هایی با گرمای ویژه پایین (یک پنجم گرمای ویژه آب) تشکیل شده است گستره دمایی می‌تواند از 150 درجه تا 120 درجه تغییر کند.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/981.jpg (http://forum.p30pedia.com/)
توجیه خواص ویژه آب با پیوند هیدروژنی
ابر الکترونی در H2O
مولکول آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است و دارای ساختمانی خمیده با زاویه '10430 میباشد. خواص غیر عادی آب ( پی سی پدیا ) حاکی از آن است که در این مولکول یک نوع نیروی بین مولکولی قوی وجود دارد. این نیروی قوی ، جاذبه میان H از یک مولکول آب و اکسیژن از مولکول دیگر میباشد و به پیوند هیروژنی موسوم است.
اختلاف الکترونگاتیوی میان O و H به اندازه ایست که ابر الکترونی در H2O (و مولکولهای مشابه مانند NH3 , NF) از هیدروژن به ( پی سی پدیا ) طرف اکسیژن جابجا می‌شود و هیدروژن در تاثیر متقابل با مولکولهای مجاور تقریبا مانند یک پروتون عمل می‌کند. اندازه کوچک هیدروژن باعث می‌شود که اتم اکسیژن از مولکول مجاور به آن نزدیک شده و پیوندی میان آنها ایجاد شود. نکته مهم این است که پیوند هیدروژنی فقط بین H و اکسیژن و نیتروژن و فلوئور ایجاد می‌شود. خواص غیر عادی آب با پیوند هیدروژنی توجیه می‌شود.
خواص ویژه آب:
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg اندازه این عکس 1000 * 750 و با حجم 263 میباشد ، برای مشاهده با سایز واقعی کلیک کنید.http://pnu-club.com/imported/2009/07/982.jpg (http://forum.p30pedia.com/)
بالابودن گرمای ویژه آب
بالا بودن گرمای ویژه آب نسبت به دیگر مایعات و جامدات نشان دهنده مقدار بالای انرژی لازم برای شکستن پیوندهای هیدروژنی آب است. تعداد پیوندهای هیدروژنی با افزایش دما کم می‌شود ولی حتی تا100 درجه آن قدر پیوند هیدروژنی موجود است تا باعث شود گرمای تبخیر آب در مقایسه با سایر مایعات بالاتر باشد (540cal/gr). همان گونه که اشاره شد این خاصیت آب سبب شده است که آب نقش تنظیم کننده حرارتی داشته باشد و جهان را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ کند.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/193.gif (http://forum.p30pedia.com/)
بالا بودن گرمای تبخیر آب به مقدار زیادی باعث ثابت ماندن دمای بدن در محدوده کم می‌شود. مقدار زیادی از گرمای حاصل از سوخت و ساز بدن از طریق تبخیر سطحی آب از میان روزنه‌های پوست خارج می‌شود.
افزایش حجم آب هنگام انجماد
هنگام ( پی سی پدیا )انجماد آب مولکولهای H2O در یک شش ضلعی باز قرار می‌گیرند هر اتم اکسیژن در بلور یخ به 4 هیدروژن وصل می‌شود که با 2 اتم هیدروژن پیوند کووالانسی معمولی و با دوتای دیگر پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهد. بالا بودن نسبت فضای خالی در ساختمان یخ باعث کمتر شدن تراکم آن نسبت به آب می‌شود. افزایش حجم باعث کاهش چگالی آب می‌شود. سرد شدن آب تا زیر 4 درجه باعث کاهش تدریجی چگالی آب می‌شود و این نشان می‌دهد که در نقطه انجماد آب انتقال از یک ساختمان مولکولی فشرده و بسته به یک ساختمان باز به طور ناگهانی صورت نمی‌گیرد بلکه به تدریج و در گستره دما انجام می‌شود.
با کاهش دما مولکولهای بیشتری به شکل ساختمان یخ می‌پیوندند و در دمای زیر 4 درجه تبدیل به ساختمان باز بر انقباض حاصل از سرد کردن غلبه کرده و با پایین آمدن دما به سمت 0 درجه آب منبسط می‌شود. انبساط آب به هنگام انجماد هم اثرات مفید و هم اثرات مضری دارد. انجماد آب در بافتهای گیاهی و جانوری باعث تخریب دیواره سلولی در اثر انبساط می‌شود. اما همین فرایند انبساط در اثر یخ زدن آب( پی سی پدیا ) در حفره‌های سنگها و صخره‌ها باعث شکستن سنگها شده و ایجاد خاکهای حاصلخیز می‌کند.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/983.jpg (http://forum.p30pedia.com/)
دانسیته آب
تغییر دانسیته آب با دما که این تغییر در 4 درجه به حداکثر مقدار خود می‌رسد در ناحیه‌هایی که آب و هوای زمستانی دارند اهمیت فراوانی دارد با پائین آمدن دمای هوا لایه‌های متراکم‌تر آب در سطح دریاچه به کف آن جابجا می‌شوند و در این فرایند گردشی اکسیژن و مواد غذایی تقریبا بطور یکنواخت به تمام قسمتهای دریاچه می‌رسد.
بعد از رسیدن به( پی سی پدیا ) حالت پایدار دمای قسمت زیرین آب به 4 درجه می‌رسد و باعث می‌شود تا جانوران آبزی در زمستان به زندگی خود ادامه دهند. از طرف دیگر کم بودن دانسیته یخ نسبت به آب باعث شناور شدن یخ در سطح آب می‌شود. اگر یخ سنگین‌تر از آب بود آب کف دریاها و رودخانه‌ها یکپارچه منجمد می‌شد و عواقب خطرناکی برای آبزیان در پی داشت.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/194.gif (http://forum.p30pedia.com/)
کشش سطحی
پیوند هیدروژنی بین مولکولهای آب باعث تشکیل غشای نسبتا محکمی در سطح آن می‌نمایند که در نتیجه باعث می‌شود که یک سوزن یا تیغ بر روی آب بماند یا برخی حشرات در سطح آب راه روند همچنین این خاصیت باعث بالا رفتن آب از لوله‌های موئین می‌شود. کشش سطحی آب با افزایش دما به دلیل کم شدن پیوندهای هیدروژنی کاهش می‌یابد.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/195.gif (http://forum.p30pedia.com/)
http://pnu-club.com/imported/2009/07/196.gif (http://forum.p30pedia.com/)
خاصیت تر کنندگی
اگر نیروهای ما بین مولکولی مایع کمتر از نیروی متقابل بین مایع و یک جسم جامد باشد مایع در سطح جامد پخش می‌شود که خاصیت تر کنندگی نام دارد. ایجاد سطح مقعر بر آب موجود در لوله‌های نازک با توجه به پدیده تر کردن ( پی سی پدیا ) توجیه می‌شود. خاصیت تر کنندگی آب باعث استفاده از آن در شستشو می‌شود. دمای بالا و شوینده‌ها خاصیت تر کنندگی آب را بالا می‌برند.
قطبیت
قطبیت آب به دلیل اختلاف الکترونگاتیوی بین اتمهای اکسیژن و هیدروژن میباشد.
استفاده از آب به عنوان حلال
http://pnu-club.com/imported/2009/07/197.gif (http://forum.p30pedia.com/)
آب به دلیل ثابت دی‌الکتریک بالا و همچنین داشتن قطبیت ترکیبات یونی را در خود حل می‌کند. ثابت دی‌الکتریک بالای آب باعث کاهش ( پی سی پدیا ) نیروی جاذبه میان یونها می‌شود. در نتیجه احتمال ترکیب مجدد آنها و خارج شدن به صورت رسوب را کم می‌کند. آب از معدود مایعاتی است که می‌تواند در دمای اتاق مقدار زیادی از ترکیبات یونی را در خود حل کند. همچنین آب مواد مولکولی مانند متانول ، آمونیاک ، اوره و … را که می توانند با آب پیوند هیدروژنی برقرار کنند هم در خود حل می‌کند.
آبپوشي ، احاطه يون ها توسط مولكول هاي آب است .
آبكافت بيشتر جنبه شيمياي ولي آبپوشي بيشتر جنبه فيزيكي دارد .
نكته 1: بازهاي مزدوج اسيدهاي ضعيف آبكافت مي شوند و محلول آنها خاصيت قليايي دارد .
هر چه اسيد ضعيف تر باشد باز مزدوج آن بيشتر آبكافت مي شود و باز قوي تري است .
نكته 2 : بازهاي مزدوج اسيدهاي قوي آبكافت نمي شوند يعني اگر آن ها را وارد آب كنيم آب را جذب نكرده و محلول خاصيت قليايي پيدا نمي كند .
نكته 3: اسيدهاي مزدوج بازهاي ضعيف آبكافت مي شوند و محلول آنها خاصيت اسيدي دارد.
براي توضيح بيشتر مي توان گفت باز يا اسيدي كه ضعيف است يعني كم تفكيك مي شود و بيشتر تمايل دارد به فرم اوليه خود باقي بماند (فرم خنثي )
در حالي كه اسيدها يا بازهاي قوي تمايل دارند یوينده شده و در محلول به صورت يون موجود باشند .
نكته 4 : اسيدهاي مزدوج بازهاي قوي آبكافت نمي شوند .
هر چه بازي ضعيف تر باشد ، اسيد مزدوج آن بيشتر آبكافت مي شود .
آبکافت نمک ها
نمك ها هميشه از واكنش خنثي شدن اسيدها با بازها به وجود مي آيند . اما نمك حاصل از فرايند خنثي شدن همواره خنثی نيست به اين صورت كه :
اگر نمكي از واكنش يك اسيد قوي و يك باز قوي يا واكنش يك اسيد ضعيف و باز ضعيف به وجود آمده باشد نمك خنثي است در نتیجه PH محلول آنها در حدود 7 است .
اگر نمكي از واكنش اسيد قوي با باز ضعيف توليد شود ، نمك اسيدي است و محلول آن PH كمتر از 7 دارد .
اگر نمكي از واكنش اسيد ضعيف با باز قوي حاصل شود ، نمك بازي است و PH محلول آن بيشتر از 7 است .
در فرايند آبكافت يونهاي چند بار مثبت فقط مرحله اول به ميزان قابل توجهي صورت مي گيرد و آبكافت مراحل بعدي به قدري كم است كه مي توان از آن صرف نظر كرد.
----------
نگاه کلی
ادامه حیات در موجودات وابسته به آب است که فراوانترین ماده در بافتهای گیاهی و حیوانی و دنیای اطراف ما میباشد. بیش از 80 درصد سطح زمین را آب پوشانده است که به صورت آب نسبتا خالص در رودخانه و دریاچه‌ها و محلول رقیق نمک در اقیانوسها و به صورت جامد تقریبا خالص در دشتهای برف و رودخانه‌های یخی و پهنه‌های یخی قطبی وجود دارد. خواص غیر عادی آب اثر عمیقی بر ماهیت محیط زیست دارد.
بالا بودن گرمای ویژه آب از تغییرات زیاد دمای سطح زمین جلوگیری می‌کند. حجم عظیم آب در اقیانوسها و دریاها گرمای خورشید را در طول روز جذب کرده و بدون تغییر دمای قابل ملاحظه‌ای آن را شب به اتمسفر بر می‌گردانند. در روی کره ماه که آب وجود ندارد و سطح آن صخره‌هایی با گرمای ویژه پایین (یک پنجم گرمای ویژه آب) تشکیل شده است گستره دمایی می‌تواند از 150 درجه تا 120 درجه تغییر کند.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/981.jpg (http://forum.p30pedia.com/)
توجیه خواص ویژه آب با پیوند هیدروژنی
ابر الکترونی در H2O
مولکول آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است و دارای ساختمانی خمیده با زاویه '10430 میباشد. خواص غیر عادی آب ( پی سی پدیا ) حاکی از آن است که در این مولکول یک نوع نیروی بین مولکولی قوی وجود دارد. این نیروی قوی ، جاذبه میان H از یک مولکول آب و اکسیژن از مولکول دیگر میباشد و به پیوند هیروژنی موسوم است.
اختلاف الکترونگاتیوی میان O و H به اندازه ایست که ابر الکترونی در H2O (و مولکولهای مشابه مانند NH3 , NF) از هیدروژن به ( پی سی پدیا ) طرف اکسیژن جابجا می‌شود و هیدروژن در تاثیر متقابل با مولکولهای مجاور تقریبا مانند یک پروتون عمل می‌کند. اندازه کوچک هیدروژن باعث می‌شود که اتم اکسیژن از مولکول مجاور به آن نزدیک شده و پیوندی میان آنها ایجاد شود. نکته مهم این است که پیوند هیدروژنی فقط بین H و اکسیژن و نیتروژن و فلوئور ایجاد می‌شود. خواص غیر عادی آب با پیوند هیدروژنی توجیه می‌شود.
خواص ویژه آب:
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg اندازه این عکس 1000 * 750 و با حجم 263 میباشد ، برای مشاهده با سایز واقعی کلیک کنید.http://pnu-club.com/imported/2009/07/982.jpg (http://forum.p30pedia.com/)
بالابودن گرمای ویژه آب
بالا بودن گرمای ویژه آب نسبت به دیگر مایعات و جامدات نشان دهنده مقدار بالای انرژی لازم برای شکستن پیوندهای هیدروژنی آب است. تعداد پیوندهای هیدروژنی با افزایش دما کم می‌شود ولی حتی تا100 درجه آن قدر پیوند هیدروژنی موجود است تا باعث شود گرمای تبخیر آب در مقایسه با سایر مایعات بالاتر باشد (540cal/gr). همان گونه که اشاره شد این خاصیت آب سبب شده است که آب نقش تنظیم کننده حرارتی داشته باشد و جهان را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ کند.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/193.gif (http://forum.p30pedia.com/)
بالا بودن گرمای تبخیر آب به مقدار زیادی باعث ثابت ماندن دمای بدن در محدوده کم می‌شود. مقدار زیادی از گرمای حاصل از سوخت و ساز بدن از طریق تبخیر سطحی آب از میان روزنه‌های پوست خارج می‌شود.
افزایش حجم آب هنگام انجماد
هنگام ( پی سی پدیا )انجماد آب مولکولهای H2O در یک شش ضلعی باز قرار می‌گیرند هر اتم اکسیژن در بلور یخ به 4 هیدروژن وصل می‌شود که با 2 اتم هیدروژن پیوند کووالانسی معمولی و با دوتای دیگر پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهد. بالا بودن نسبت فضای خالی در ساختمان یخ باعث کمتر شدن تراکم آن نسبت به آب می‌شود. افزایش حجم باعث کاهش چگالی آب می‌شود. سرد شدن آب تا زیر 4 درجه باعث کاهش تدریجی چگالی آب می‌شود و این نشان می‌دهد که در نقطه انجماد آب انتقال از یک ساختمان مولکولی فشرده و بسته به یک ساختمان باز به طور ناگهانی صورت نمی‌گیرد بلکه به تدریج و در گستره دما انجام می‌شود.
با کاهش دما مولکولهای بیشتری به شکل ساختمان یخ می‌پیوندند و در دمای زیر 4 درجه تبدیل به ساختمان باز بر انقباض حاصل از سرد کردن غلبه کرده و با پایین آمدن دما به سمت 0 درجه آب منبسط می‌شود. انبساط آب به هنگام انجماد هم اثرات مفید و هم اثرات مضری دارد. انجماد آب در بافتهای گیاهی و جانوری باعث تخریب دیواره سلولی در اثر انبساط می‌شود. اما همین فرایند انبساط در اثر یخ زدن آب( پی سی پدیا ) در حفره‌های سنگها و صخره‌ها باعث شکستن سنگها شده و ایجاد خاکهای حاصلخیز می‌کند.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/983.jpg (http://forum.p30pedia.com/)
دانسیته آب
تغییر دانسیته آب با دما که این تغییر در 4 درجه به حداکثر مقدار خود می‌رسد در ناحیه‌هایی که آب و هوای زمستانی دارند اهمیت فراوانی دارد با پائین آمدن دمای هوا لایه‌های متراکم‌تر آب در سطح دریاچه به کف آن جابجا می‌شوند و در این فرایند گردشی اکسیژن و مواد غذایی تقریبا بطور یکنواخت به تمام قسمتهای دریاچه می‌رسد.
بعد از رسیدن به( پی سی پدیا ) حالت پایدار دمای قسمت زیرین آب به 4 درجه می‌رسد و باعث می‌شود تا جانوران آبزی در زمستان به زندگی خود ادامه دهند. از طرف دیگر کم بودن دانسیته یخ نسبت به آب باعث شناور شدن یخ در سطح آب می‌شود. اگر یخ سنگین‌تر از آب بود آب کف دریاها و رودخانه‌ها یکپارچه منجمد می‌شد و عواقب خطرناکی برای آبزیان در پی داشت.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/194.gif (http://forum.p30pedia.com/)
کشش سطحی
پیوند هیدروژنی بین مولکولهای آب باعث تشکیل غشای نسبتا محکمی در سطح آن می‌نمایند که در نتیجه باعث می‌شود که یک سوزن یا تیغ بر روی آب بماند یا برخی حشرات در سطح آب راه روند همچنین این خاصیت باعث بالا رفتن آب از لوله‌های موئین می‌شود. کشش سطحی آب با افزایش دما به دلیل کم شدن پیوندهای هیدروژنی کاهش می‌یابد.
http://pnu-club.com/imported/2009/07/195.gif (http://forum.p30pedia.com/)
http://pnu-club.com/imported/2009/07/196.gif (http://forum.p30pedia.com/)
خاصیت تر کنندگی
اگر نیروهای ما بین مولکولی مایع کمتر از نیروی متقابل بین مایع و یک جسم جامد باشد مایع در سطح جامد پخش می‌شود که خاصیت تر کنندگی نام دارد. ایجاد سطح مقعر بر آب موجود در لوله‌های نازک با توجه به پدیده تر کردن ( پی سی پدیا ) توجیه می‌شود. خاصیت تر کنندگی آب باعث استفاده از آن در شستشو می‌شود. دمای بالا و شوینده‌ها خاصیت تر کنندگی آب را بالا می‌برند.
قطبیت
قطبیت آب به دلیل اختلاف الکترونگاتیوی بین اتمهای اکسیژن و هیدروژن میباشد.
استفاده از آب به عنوان حلال
http://pnu-club.com/imported/2009/07/197.gif (http://forum.p30pedia.com/)
آب به دلیل ثابت دی‌الکتریک بالا و همچنین داشتن قطبیت ترکیبات یونی را در خود حل می‌کند. ثابت دی‌الکتریک بالای آب باعث کاهش ( پی سی پدیا ) نیروی جاذبه میان یونها می‌شود. در نتیجه احتمال ترکیب مجدد آنها و خارج شدن به صورت رسوب را کم می‌کند. آب از معدود مایعاتی است که می‌تواند در دمای اتاق مقدار زیادی از ترکیبات یونی را در خود حل کند. همچنین آب مواد مولکولی مانند متانول ، آمونیاک ، اوره و … را که می توانند با آب پیوند هیدروژنی برقرار کنند هم در خود حل می‌کند.